Question

【题目】【2015山西模拟】氮及其化合物与我们的吃、穿、住、行、健康等都有着密切的联系，也是高中化学学习中重要的一部分．请回答下列问题：

I．（1）现有一支15mL的试管，充满NO倒置于水槽中，向试管中缓缓通入一定量氧气，当试管内液面稳定时，剩余气体3mL．则通入氧气的体积可能为 ．

（2）一定条件下，某密闭容器中发生反应：4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）．

起始浓度（ mol/L）	C（NH3）	C（O2）	C（NO）	C（H2O）
甲	1	2	0	0
乙	4	8	0	0
丙	0.2	x	y	z

①恒温恒容下，平衡时NH3的转化率甲 乙．（填“＞”、“=”、或“＜”）

②恒温恒容下，若要使丙与甲平衡时各组分浓度相同，则x= ，y= ，z= ．

（3）向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中分别充入等量NO2，发生反应：2NO2（g）N2O4（g）△H＜0．恒温恒容下反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量分别为a1和a2；已知T1＜T2，则a1 a2．

A．大于 B．小于 C．等于 D．以上都有可能

（4）2.24L（标准状况）氨气被200mL 1mol/L HNO3溶液吸收后，反应后溶液中的离子浓度关系是 ．

Ⅱ．三氟化氮（NF3）是一种新型的电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其生成物有HF、NO、HNO3．根据要求回答下列问题：

（1）写出该反应的化学方程式： ．反应过程中，氧化剂和还原剂物质的量之比为 ．

（2）若反应中生成0.2mol HNO3，转移的电子数目为 ．

Answer 1

【答案】I．（1） 9mL和14.25mL （2）① ＞ ② 1 0.8 0.2

（3） D （4） c（NO﹣3）＞c（H+）＞c（NH+4）＞c（OH﹣） ．

Ⅱ．（1） 3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3 2：1

（2） 2.408×1023或0.4NA

【解析】Ⅰ（1）根据化学反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知，一氧化氮和氧气按4：3反应，如果剩余的是一氧化氮，则参加反应的一氧化氮为12mL，则需氧气的体积为mL=9mL，如果剩余的是氧气，则参加反应的氧气为15×mL=11.25mL，则需要氧气的总量为11.25mL+3mL=14.25mL；

（2）①乙中的物质的量比甲的大，压强越大，化学平衡逆向移动的程度大，则乙的转化率小；

②根据等效平衡可知，丙中转化为起始量与甲中的起始量相同，则

4NH3（g）+5O2g）4NO（g）+6H2O（g），

起始1 2

丙 0.2 x y z

则0.2+y=1，0.2+z=1，x+z=2，解得x=1，y=0.8，z=1.2；

（3）恒温恒容下反应相同时间，T1＜T2，两个密闭容器中分别充入等量NO2，由pV=nRT可知，两个容器中的压强相等时，a1=a2，若P1＞P2，a1，＞a2，若P1＜P2，a1，＜a2，则以上都有可能，

故答案为D；

（4）2.24L（标准状况）氨气被200mL 1mol/L HNO3溶液吸收后，得到等浓度的硝酸铵和硝酸溶液，根据铵根离子能水解，可以写出溶液中离子浓度关系为c（NO﹣3）＞c（H+）＞c（NH+4）＞c（OH﹣）；

Ⅱ（1）反应物是NF3和水，生成物是HF、NO、HNO3，该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价，根据转移电子守恒及原子守恒配平方程式为3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3，该反应中NF3既是氧化剂又是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1；

（2）3NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3中硝酸和转移电子之间的关系为1：2，所以若反应中生成0.2mol HNO3，转移的电子数目=0.2mol×2×NA/mol=2.408×1023或0.4NA。